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飞轮贮能系统在未来航天器中的应用 被引量:7
1
作者 邓智泉 孟小利 严仰光 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期539-544,共6页
传统蓄电池贮能系统由于其比能量小、可靠性低的固有缺陷已难以满足未来航天器的总体性能发展要求。近年来,随着高性能磁轴承、高强度轻重量的复合材料、电力电子技术等一系列关键技术的发展,使得飞轮贮能系统取代目前航天器中镍氢电... 传统蓄电池贮能系统由于其比能量小、可靠性低的固有缺陷已难以满足未来航天器的总体性能发展要求。近年来,随着高性能磁轴承、高强度轻重量的复合材料、电力电子技术等一系列关键技术的发展,使得飞轮贮能系统取代目前航天器中镍氢电池贮能系统成为可能。文中系统地阐述这一未来的航天器贮能系统,其中具体介绍了飞轮贮能系统的高比能量、长寿命、高效率等优越特性以及在航天器应用中独具的位姿控制附加功能,并对飞轮贮能系统的结构组成、多功能集成等方面作了较为详细的论述。 展开更多
关键词 飞轮贮能 能量贮存 姿态控制 比能量 航天器
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综合火力/飞行控制系统的模糊控制及其仿真研究 被引量:3
2
作者 王凤如 焦华 +1 位作者 徐肖豪 胡明华 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 1995年第5期577-583,共7页
研究了综合火力/飞行控制系统(IFFCS)的模糊控制问题。首先给出飞机纵向运动的火力/飞行控制系统的数学模型,然后讨论了基本模糊控制器的结构方案和设计过程。在分析了不同量化因子及比例因子对控制特性的影响后,对基本模糊... 研究了综合火力/飞行控制系统(IFFCS)的模糊控制问题。首先给出飞机纵向运动的火力/飞行控制系统的数学模型,然后讨论了基本模糊控制器的结构方案和设计过程。在分析了不同量化因子及比例因子对控制特性的影响后,对基本模糊控制器进行了改进,提出了分段因子模糊控制器和经过一次修正的模糊控制器的设计思想。最后,对包含模糊控制器的IFFCS进行了计算机仿真。仿真结果表明,对IFFCS采用模糊控制方法是可行的,它使综合火力/飞行控制系统具有较好的快速响应性能,控制效果是满意的。 展开更多
关键词 模糊控制 火力控制 主动控制 飞行控制 飞机
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基于模糊逻辑的飞行/推力综合控制系统研究 被引量:4
3
作者 杨京 杨一栋 范彦铭 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期43-46,共4页
对保持飞行速度恒定及保持飞行迎角恒定两种自动动力补偿系统 (Approach powercompensator system,APCS)所构成的飞行 /推力综合控制进行了评估。在此基础上 ,提出了APCS采用控制规则在线自调整及非线性参数优化的模糊逻辑控制。其设计... 对保持飞行速度恒定及保持飞行迎角恒定两种自动动力补偿系统 (Approach powercompensator system,APCS)所构成的飞行 /推力综合控制进行了评估。在此基础上 ,提出了APCS采用控制规则在线自调整及非线性参数优化的模糊逻辑控制。其设计思想是 ,从工程实现考虑 ,在油门控制律中省去法向加速度 Δaz及舵偏 Δδe两路反馈信息。仅根据迎角误差 Δα及其变化率 Δα的大小 ,在线地自调整加权因子 ,以提高稳态控制精度 ,消除由于量化误差而引起的稳态振荡。利用非线性优化控制算法 ,对 APCS模糊控制器参数进行优化设计 ,进一步改善了当代迎角恒定的飞行 /推力综合控制性能 。 展开更多
关键词 模糊逻辑 ACS 飞行/推力 综合控制 轨迹控制
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非最小相位系统输出跟踪的最优预测控制方法 被引量:5
4
作者 贺也平 徐克虎 沈春林 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期263-269,共7页
讨论了一类非最小相位系统的输出跟踪问题。非最小相位系统广泛存在于机器人柔性结构控制、飞机的飞行控制和航天器发射等实际问题中。由于非最小相位系统内部动态的不稳定性 ,传统的一些输出跟踪方法将导致系统的某些变量发散。文中通... 讨论了一类非最小相位系统的输出跟踪问题。非最小相位系统广泛存在于机器人柔性结构控制、飞机的飞行控制和航天器发射等实际问题中。由于非最小相位系统内部动态的不稳定性 ,传统的一些输出跟踪方法将导致系统的某些变量发散。文中通过讨论系统的有界理想状态轨迹 ,将期望跟踪的输出进行了扩充 ,利用预测控制方法研究了一类非最小相位系统的输出跟踪问题 ,从理论上证明了利用预测控制可以使非最小相位系统稳定地渐近跟踪期望输出。最后给出了仿真结果。 展开更多
关键词 输出跟踪 非量小相位 预测控制 内部动态
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非线性系统的神经网络控制器设计 被引量:9
5
作者 郭树军 姜长生 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第4期445-449,共5页
神经网络是解决非线性系统控制问题的一种新颖而有效的方法。文中主要讨论了神经网络在非线性控制中的应用 ,针对一个典型的非线性系统 ,采用不同的神经网络控制结构 ,设计了不同的控制器 ,并进行了数字仿真 ,比较了它们的优缺点。
关键词 非线性系统 神经网络控制器 设计 数字仿真
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水下潜器的鲁棒控制系统设计 被引量:2
6
作者 肖永利 张琛 +1 位作者 李振波 吴庆宪 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第11期1348-1351,共4页
讨论了单变量系统的定量反馈理论(QFT)与H∞两种鲁棒控制设计方法之间的关系,并结合两种方法的优点对水下潜器的控制系统进行了设计研究.研究表明,QFT 的设计问题可以通过设计指标的近似转换转化为H∞控制设计问题,这为... 讨论了单变量系统的定量反馈理论(QFT)与H∞两种鲁棒控制设计方法之间的关系,并结合两种方法的优点对水下潜器的控制系统进行了设计研究.研究表明,QFT 的设计问题可以通过设计指标的近似转换转化为H∞控制设计问题,这为H∞控制性能权函数选取提供了依据.使用H∞控制方法不需要太多的设计经验,但设计的控制器结构较复杂且存在保守性.用QFT 方法可对H∞控制器再进行优化调整,调整后的控制器结构简单,易于工程实现.QFT 与H∞控制之间的有效结合,降低了水下潜器鲁棒控制系统的设计难度. 展开更多
关键词 水下潜器 定量反馈理论 鲁棒控制 H∞控制
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多时滞区间矩阵系统的H^∞鲁棒控制 被引量:1
7
作者 吴庆宪 王源 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期373-380,共8页
研究了系统矩阵、时滞矩阵和输入矩阵均含有不确定性的多时滞区间矩阵系统的 H∞鲁棒控制问题。文中首先针对时滞系统x(t)= Ax(t)+ Δ Ax (t- τ)在 A 稳定条件下,运用根轨迹法,导出时滞系统稳定的条件;接着... 研究了系统矩阵、时滞矩阵和输入矩阵均含有不确定性的多时滞区间矩阵系统的 H∞鲁棒控制问题。文中首先针对时滞系统x(t)= Ax(t)+ Δ Ax (t- τ)在 A 稳定条件下,运用根轨迹法,导出时滞系统稳定的条件;接着运用该条件及 H∞控制方法和实对称矩阵集合最小上界定理,设计了多时滞区间矩阵系统的 H∞鲁棒控制器。该设计方法把确定多个矩阵不等式共同解的复杂问题简化为求解单子代数 Riccati矩阵方程,所得多时滞区间矩阵系统的 H∞控制律,对于所有允许的不确定性,可使闭环系统稳定,且使系统从扰动输入到控制输出的传递函数具有 H∞范数界。文中算例表明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 鲁棒控制 时滞系统 区间矩阵系统 H^∞控制
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一拍跟踪的直升机显模型跟踪解耦控制系统设计 被引量:3
8
作者 袁锁中 杨一栋 《直升机技术》 1997年第1期27-32,共6页
针对直升机动力学表现出的高阶,强耦合的特点,本文基于一拍跟踪的原理,设计了显模型跟踪解耦控制系统,开发了控制阵,为提高系统动态和稳态性能,对系统参数进行了优化,数字仿真表明,模型跟踪解耦性能良好,同时可以迅速改变显模型,以达到... 针对直升机动力学表现出的高阶,强耦合的特点,本文基于一拍跟踪的原理,设计了显模型跟踪解耦控制系统,开发了控制阵,为提高系统动态和稳态性能,对系统参数进行了优化,数字仿真表明,模型跟踪解耦性能良好,同时可以迅速改变显模型,以达到改变操纵特性的目的,文章最后对如何选取采样周期及显模型带宽进行了讨论。 展开更多
关键词 直升机控制 解耦控制 模型跟踪
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综合火力/飞行控制系统的仿人智能控制
9
作者 徐肖豪 姜长生 +1 位作者 杨克明 蓝伟华 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 1993年第S1期7-13,共7页
本文介绍了综合火力/飞行控制系统的仿人智能控制。首先给出了智能控制系统的数学模型,然后较深入地研究了耦合控制器的结构与设计,详细地论述了控制器中各功能模块(特征识别模块、知识库、规则库、数据库、推理机等)的原理与设计内容,... 本文介绍了综合火力/飞行控制系统的仿人智能控制。首先给出了智能控制系统的数学模型,然后较深入地研究了耦合控制器的结构与设计,详细地论述了控制器中各功能模块(特征识别模块、知识库、规则库、数据库、推理机等)的原理与设计内容,并讨论了相应的控制模式的选取及特征模型的划分,最后对包含耦合控制器的系统,考虑不同的飞行状态条件,进行了计算机仿真。仿真结果表明,所设计的智能控制结构能很好地模拟飞行员的控制行为并具有满意的控制品质。 展开更多
关键词 火力控制系统 飞行控制系统 人工智能 智能控制 主动控制技术
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故障大系统的鲁棒容错控制方法
10
作者 胡寿松 唐建秋 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 1993年第S1期1-6,共6页
本文提出了对执行机构故障具有完整性的大系统分散鲁棒控制器设计方法。根据执行机构故障对系统的影响,建立了系统的故障模型。研究了故障大系统对执行机构故障的容错能力,导出了与故障大系统容错能力相关的不等式,表明增加大系统的鲁... 本文提出了对执行机构故障具有完整性的大系统分散鲁棒控制器设计方法。根据执行机构故障对系统的影响,建立了系统的故障模型。研究了故障大系统对执行机构故障的容错能力,导出了与故障大系统容错能力相关的不等式,表明增加大系统的鲁棒性指数,可以改善故障大系统的鲁棒性和容错能力。从而,按照系统的要求,选择适当的鲁棒性指数,利用高斯方法,可方便地设计出动态大系统的分散鲁棒容错控制器。 展开更多
关键词 大系统 可靠性 鲁棒性 容错控制 稳定性
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6kW开关磁阻起动/发电系统设计及实现 被引量:20
11
作者 刘闯 朱学忠 +1 位作者 曹志亮 刘迪吉 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期245-250,共6页
由于开关磁阻起动 /发电系统结构简单、坚固、成本低 ,具有高容错运行能力、较高的能量密度和高速运行能力等特性 ,使得其被发展应用于航空领域。该系统很容易实现起动和发电双功能 ,发电运行的额定功率为 6 k W,输出 2 70 V直流电压 ,... 由于开关磁阻起动 /发电系统结构简单、坚固、成本低 ,具有高容错运行能力、较高的能量密度和高速运行能力等特性 ,使得其被发展应用于航空领域。该系统很容易实现起动和发电双功能 ,发电运行的额定功率为 6 k W,输出 2 70 V直流电压 ,最高转速为 12 0 0 0 r/m in,其电压品质满足 MIL- STD- 70 4E标准。文中重点介绍该系统的工程设计及预定试验 ,在起动运行时采用开环控制 ,控制很方便 ;在发电运行时采用调角度电流斩波方法、双闭环控制 ,使得电压在较宽转速范围下具有很好的稳态特性和动态特性 ,试验结果表明该系统的特性优良。 展开更多
关键词 电机 开关磁阻电机 起动/发电机 设计
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双凸极发电机电压调节的DSP控制实现 被引量:16
12
作者 陈志辉 严仰光 陈鸿茂 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期251-256,共6页
采用励磁电流负反馈技术的模拟调压器在航空发电机调压器上得到了应用 ,对这种模拟调压器进行研究 ,可以得到其对应的传递函数。文中将模拟调压器的传递函数进行数字化 ,得到了可以应用于数字调压器的控制算法。针对双凸极无刷直流发电... 采用励磁电流负反馈技术的模拟调压器在航空发电机调压器上得到了应用 ,对这种模拟调压器进行研究 ,可以得到其对应的传递函数。文中将模拟调压器的传递函数进行数字化 ,得到了可以应用于数字调压器的控制算法。针对双凸极无刷直流发电机的调压要求 ,设计了以TMS32 0 C32为核心的数字调压器硬件平台。采用上述控制算法的数字调压器对双凸极无刷直流发电机进行实验 ,取得了良好的控制效果。实验结果表明 ,在数字调压器中 ,采用励磁电流负反馈的控制算法跟未采用励磁电流负反馈的算法相比 ,具有较短的建压时间与较小的超调。 展开更多
关键词 调压器 直流发电机 数字控制 双凸极电发机
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开关磁阻发电机的脉宽调制控制 被引量:9
13
作者 刘闯 朱学忠 +1 位作者 李磊 刘迪吉 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期1-5,共5页
开关磁阻电机作发电运行与电动运行具有对称性 ,因此与开关磁阻电机类似 ,开关磁阻发电机的控制也非常灵活。本文研究开关磁阻发电机控制方法并专门分析脉宽调制控制的两种方式的 (斩单管、斩双管 )特性和规律 ,这两种控制方式对开关磁... 开关磁阻电机作发电运行与电动运行具有对称性 ,因此与开关磁阻电机类似 ,开关磁阻发电机的控制也非常灵活。本文研究开关磁阻发电机控制方法并专门分析脉宽调制控制的两种方式的 (斩单管、斩双管 )特性和规律 ,这两种控制方式对开关磁阻发电机都能有效控制 ,并具有控制精度高等特点 ,斩单管方式优于斩双管方式。用脉宽调制控制的开关磁阻发电机适用于中、小功率场合。 展开更多
关键词 脉宽调制 开关磁阻发电机 控制方法 数学模型
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TF/TA飞行航迹控制器设计 被引量:6
14
作者 袁卫东 李清 +1 位作者 王建平 沈春林 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期1-6,共6页
提高现代武装飞机的生存能力,基于TF/TA的超低空突防能力是飞行控制系统首先要求具备的功能。本文研究了在已知理想航迹的基础上飞机航迹跟踪控制器的设计方法,给出了控制器结构和算法。首先根据理想飞行航迹和实际飞行航迹之间的误... 提高现代武装飞机的生存能力,基于TF/TA的超低空突防能力是飞行控制系统首先要求具备的功能。本文研究了在已知理想航迹的基础上飞机航迹跟踪控制器的设计方法,给出了控制器结构和算法。首先根据理想飞行航迹和实际飞行航迹之间的误差,计算航迹控制指令;然后,为了改善飞机的动态性能,使飞机能跟踪航迹控制指令而完成TF/TA飞行,用非线性解耦控制理论设计了飞行控制系统。仿真结果表明,该方法具有较好的航迹跟踪性能。 展开更多
关键词 飞行控制 地形跟踪 地形回避 航迹跟踪
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一种基于动态逆的控制方案在无人机中的应用研究 被引量:8
15
作者 苏丙未 万胜 +1 位作者 陈欣 杨一栋 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期706-710,共5页
动态逆技术通过成功的实际飞行测试而获得广泛认同 ,目前该研究热点在于对象模型的不确定性的抑制及鲁棒性的研究。文中提出一种基于在线神经网络的新型动态逆控制器 ,其主要思想是通过在线迭代的神经网络最大程度地近似无人机非线性不... 动态逆技术通过成功的实际飞行测试而获得广泛认同 ,目前该研究热点在于对象模型的不确定性的抑制及鲁棒性的研究。文中提出一种基于在线神经网络的新型动态逆控制器 ,其主要思想是通过在线迭代的神经网络最大程度地近似无人机非线性不确定模型及其逆模型 ,同时通过一个梯度修正环节来补偿误差的影响。仿真验证包括三部分 :对极快变量回路的仿真、航迹角跟随的仿真以及三维空间中对给定轨迹的跟踪。仿真结果表明 。 展开更多
关键词 无人机 动态逆 神经网络 飞行控制系统
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开关点预置最优SPWM变换器控制方案研究 被引量:6
16
作者 陈新 谢少军 严仰光 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期270-275,共6页
开关点预置的正弦脉宽调制变速恒频电源 ,对开关点进行最优设定 ,使得输出电压性能优良。由于 GTR的开关频率限制 ,传统的开关点预置控制方案为 9块波开关点预置最优 SPWM控制方案。本文详细地讨论了开关点预置 SPWM控制方案的理论 ,并... 开关点预置的正弦脉宽调制变速恒频电源 ,对开关点进行最优设定 ,使得输出电压性能优良。由于 GTR的开关频率限制 ,传统的开关点预置控制方案为 9块波开关点预置最优 SPWM控制方案。本文详细地讨论了开关点预置 SPWM控制方案的理论 ,并针对以 IGBT作为主功率模块的变换器 ,通过提高斩波频率 ,采用 17块波的开关点预置最优 SPWM控制方案 ,进一步提高了输出电压质量和输出滤波器的谐振频率 ,减轻了输出滤波器体积重量 ,故也提高了系统效率。以40 k VA变速恒频电源变换器为例 ,运用相关变换器仿真软件对两种不同控制方案下的电源系统作出了仿真比较。 展开更多
关键词 逆变器 脉宽调制 最优搜索 变速恒频电源
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单动调式陀螺寻北系统及其转位方案 被引量:2
17
作者 杨莉 徐珍 +1 位作者 袁信 刘建业 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期499-503,共5页
瞄准线稳定系统和自寻北定向系统对于坦克等陆地战车是非常重要的。文中针对目前大多数战车都装有瞄准线稳定系统的这一情况 ,在原有稳瞄平台的基础上 ,增设加速度计等相应设备 ,并加以计算机控制。由于辅加的加速度计和原系统中的陀螺... 瞄准线稳定系统和自寻北定向系统对于坦克等陆地战车是非常重要的。文中针对目前大多数战车都装有瞄准线稳定系统的这一情况 ,在原有稳瞄平台的基础上 ,增设加速度计等相应设备 ,并加以计算机控制。由于辅加的加速度计和原系统中的陀螺仪分别可感测重力加速度和地球自转角速度 ,从而就可进行水平调平和方位的解算 ,使得系统同时具有稳定跟踪功能与寻北定向功能 ,构成组合平台。文中采用了双位置寻北解算方位角 ,着重讨论了单动调式陀螺所构成的寻北系统及其特征 ,并分析制定了转位的控制方案。仿真表明 ,该方案是可行的。 展开更多
关键词 稳定平台 动调陀螺 惯导系统 自寻北 转位控制
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H_∞滤波在GPS/INS组合导航系统中的应用研究 被引量:8
18
作者 段志勇 袁信 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期189-193,共5页
提出了 GPS/ INS位置、速度、姿态组合方法 ,并把线性时变离散系统的 H∞ 滤波应用于组合系统。由于 GPS存在多路径误差及 SA误差等原因 ,难以确定准确的噪声统计模型。H∞ 滤波对噪声的不确定具有鲁棒性 ,所以用于组合系统能取得高于 K... 提出了 GPS/ INS位置、速度、姿态组合方法 ,并把线性时变离散系统的 H∞ 滤波应用于组合系统。由于 GPS存在多路径误差及 SA误差等原因 ,难以确定准确的噪声统计模型。H∞ 滤波对噪声的不确定具有鲁棒性 ,所以用于组合系统能取得高于 Kalm an滤波的效果。文中对基于Motion Pak惯性组件和三个 Jupiter GPS接收机组成的组合系统进行了实验研究。实验结果表明 ,H∞ 滤波取得了较好的效果 。 展开更多
关键词 组合导航系统 惯性导航 H∞滤波 GPS
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再入大气层航天飞机的动力学建模与仿真 被引量:3
19
作者 江驹 吴树范 龚华军 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期711-716,共6页
探讨了返回式航天飞机在再入大气层飞行阶段的动力学建模与仿真技术 ,基于牛顿定律建立了描述再入大气层飞行过程的六自由度非线性动力学和运动学数学模型。其中地球被描述为绕短轴自转的椭球体 ,重力场梯度由四阶 Jeffery常数描述 ,航... 探讨了返回式航天飞机在再入大气层飞行阶段的动力学建模与仿真技术 ,基于牛顿定律建立了描述再入大气层飞行过程的六自由度非线性动力学和运动学数学模型。其中地球被描述为绕短轴自转的椭球体 ,重力场梯度由四阶 Jeffery常数描述 ,航天飞机的姿态运动用四元素法描述 ,以避免模型方程中的数值奇异点。同时 ,以某型机组返回器为对象 ,建立了空气动力学模型 ,在 Simulink环境下开发了飞行仿真器软件系统 ,检验了其性能和仿真精度 。 展开更多
关键词 航天飞机 再入大气层动力学 建模 仿真
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基于C-dump变换器的无刷直流电机调速系统研究 被引量:2
20
作者 魏佳 周波 +1 位作者 傅颖 穆新华 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期19-24,共6页
对采用 C- dump拓扑结构作为变换器的无刷直流电机调速系统进行了系统的研究。分析了正转、反转及电动、制动运行的原理和控制逻辑 ,介绍了 C- dump变换器主要参数的设计步骤。为了实现无转速传感器的转速闭环控制 ,文中详细介绍了通过... 对采用 C- dump拓扑结构作为变换器的无刷直流电机调速系统进行了系统的研究。分析了正转、反转及电动、制动运行的原理和控制逻辑 ,介绍了 C- dump变换器主要参数的设计步骤。为了实现无转速传感器的转速闭环控制 ,文中详细介绍了通过检测电机关断相反电势获取转速反馈的方法。实验结果表明 。 展开更多
关键词 无刷直流电机 C-dump 变换器 速度控制
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